Metanul de sub calota glaciara a Groenlandei influenteaza viata microbiana si ciclul carbonului
Un nou studiu la care au participat cercetatori de la Facultatea de Stiinte a Universitatii Charles din Praga arata ca concentratia de metan este unul dintre factorii cheie care determina compozitia comunitatilor microbiene de la marginea calotei glaciare a Groenlandei. Rezultatele, publicate in Applied and Environmental Microbiology, ofera noi perspective asupra proceselor care influenteaza ciclul carbonului si al metanului intr-o regiune arctica aflata in incalzire rapida.
Sub imensa calota de gheata a Groenlandei se afla o lume microbiana surprinzator de activa. Comunitatile microbiene care traiesc in sedimentele de sub gheata sunt implicate in producerea, consumul si transformarea metanului (CH₄). Cercetarea noua arata ca volumul de metan disponibil poate juca un rol major in determinarea tipurilor de comunitati microbiene care se dezvolta in acest mediu.
Echipa de cercetatori a analizat microorganismele din scurgerile glaciare de-a lungul unui transect de aproximativ 2.000 de kilometri (1.200 de mile) pe marginea vestica a calotei glaciare a Groenlandei. Concentratiile de metan dizolvat au variat dramatic intre situri, de la aproximativ 0,4 la 50.000 de nanomoli, acoperind cinci ordine de marime. Cercetatorii au investigat astfel daca aceasta variatie izbitoare este asociata cu diferente in compozitia comunitatilor microbiene si daca metanul poate servi drept sursa importanta de carbon si energie pentru microorganismele din aceste medii.
Mentanul ca forta organizatoare in viata microbiana
Folosind secventierea genei 16S rRNA, cercetatorii au caracterizat comunitatile microbiene din scurgerile glaciare. Comunitatile au fost dominate de genurile Rhodoferax, Polaromonas, Methylotenera si Crenothrix. Acesta din urma reprezinta un grup important de microorganisme capabile sa utilizeze metanul. Analizele statistice au aratat ca concentratia de metan dizolvat a fost cel mai puternic predictor identificat al compozitiei comunitatilor microbiene de-a lungul sectiunii studiate a calotei glaciare a Groenlandei.
„Rezultatele au evidentiat, de asemenea, o legatura intre microorganismele implicate in degradarea materiei organice complexe si cele care participa la ciclul metanului. Acest lucru sugereaza ca procesele microbiene interconectate de sub gheata indica o retea activa de procesare a carbonului in acest mediu”, spune Lia C. P. Wentzel, autoarea corespondenta a studiului de la Facultatea de Stiinte a Universitatii Charles.
Mentanul ca factor puternic de selectie environmental
Studiul a relevat, de asemenea, o diferenta marcata intre siturile cu concentratii scazute si cele ridicate de metan. La siturile unde concentratiile de metan dizolvat au depasit aproximativ 4,9 nanomoli, comunitatile microbiene au aratat un semnal mai puternic al ceea ce ecologii numesc selectie omogena. Cu alte cuvinte, conditiile de mediu au jucat un rol mai mare in determinarea microorganismelor capabile sa prospere. La siturile cu concentratii mai scazute de metan, procesele ecologice stochastice au jucat un rol mai important, in special deriva ecologica si dispersia limitata a microorganismelor intre locatiile individuale.
Descoperirile sugereaza astfel ca disponibilitatea metanului nu este doar o consecinta a activitatii microbiene de sub gheata, ci si un factor important in modelarea comunitatilor microbiene in sine.
O piesa importanta din ciclul carbonului arctic
Metanul este un gaz cu efect de sera puternic, iar intelegerea producerii, consumului si transportului sau in regiunile polare este importanta pentru intelegerea ciclului carbonului arctic. Noul studiu arata ca viata microbiana ascunsa sub gheata trebuie luata in considerare si atunci cand se investigheaza dinamica metanului la calota glaciara a Groenlandei.
Aceste microorganisme nu sunt simple locuitoare pasive ale unui mediu extrem. Ele participa activ la transformarea carbonului si metanului, in timp ce propriile comunitati sunt modelate simultan de cantitatea de metan disponibila. Studiul contribuie astfel la o mai buna intelegere a modului in care functioneaza ecosistemele microbiene de la marginile calotei glaciare a Groenlandei si a rolului lor in ciclul carbonului si in dinamica metanului intr-o Arctica aflata in incalzire.
